SU943460A1

SU943460A1 - Valve thermal drive

Info

Publication number: SU943460A1
Application number: SU803216560A
Authority: SU
Inventors: Николай Трофимович Романенко; Александр Павлович Губарев; Виталий Владимирович Скурский; Михаил Валерьянович Сычев; Анатолий Федорович Сухоносов
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1982-07-15

Description

(54) ТЕРМОПРИВОД КЛАПАНА(54) THERMAL ACTUATOR VALVE

1one

, Изобретение относитс к трубопро.водной арматуре и может найти применение в системах регулировани расхода рабочей среды с переменной температурой.The invention relates to pipe fittings and can be used in control systems for variable flow media.

Известен термопривод клапана, в корпусе которого образована газова полость, ограниченна с одной стороны диафрагмой , соединенной со штоком запорного органа , а в газовой полости размещены нагревательные элементы 1.A thermal valve is known, in the casing of which a gas cavity is formed, bounded on one side by a diaphragm connected to the stem of the locking member, and heating elements 1 are placed in the gas cavity.

Недостатком этого термопривода вл ютс ограниченные функциональные возможности , так как при рабочем ходе используетс лишь расширение газообразного рабочего тела при повышении температуры.The disadvantage of this thermal drive is limited functionality, since during the working stroke only the expansion of the gaseous working fluid with increasing temperature is used.

Известен также термопривод клапана, чувствительный элемент которого выполнен в виде гибкой мембраны, ограничивающей в корпусе полость, заполненную жидким рабочим телом, и соединенной со штоком запорного органа 2.Also known thermal actuator valve, a sensitive element of which is made in the form of a flexible membrane, bounding the cavity in the body, filled with a liquid working fluid, and connected to the stem of the locking member 2.

Недостаток такого термопривода клапана заключаетс в том, что вследствие однофазного превращени рабочего тела «жидкость - газ расход рабочей среды можно регулировать лишь по величине максимально допустимой температуры.The disadvantage of such a thermal actuator valve is that due to single-phase transformation of the working fluid, the liquid-gas flow rate of the working medium can be controlled only by the value of the maximum allowable temperature.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей клапана.The purpose of the invention is to expand the functionality of the valve.

Поставленна цель достигаетс тем, что стенки корпуса, ограничивающие полость, выполнены в виде двух конусов, первый изThe goal is achieved by the fact that the walls of the housing bounding the cavity are in the form of two cones, the first of

5 которых усечен, а вершина второго обращена в сторону гибкой мембраны, причем меньшее основание первого конуса и основание второго совмещены.5 of which is truncated, and the top of the second is turned towards the flexible membrane, with the smaller base of the first cone and the base of the second combined.

На чертеже представлен предлагаемыйThe drawing shows the proposed

,Q термопривод клапана, общий вид., Q valve thermal drive, general view.

Термопривод состоит из чувствительного элемента, выполненного в виде гибкой мемббраны 1, ограничивающей в корпусе 2 полость 3, заполненную жидким рабочим телом и соединенной со штоком 4 запорногоThe thermal actuator consists of a sensing element, made in the form of a flexible membrane 1, limiting the cavity 3 in the housing 2, filled with a liquid working fluid and connected to the stem 4 of the shut-off valve

15 органа 5 при помощи рычага 6, подпружиненного пружиной 7. Стенки корпуса 2 выполнены в виде двух конусов 8 и 9. Конус 8 усечен, а вершина конуса 9 обращена в сторону гибкого элемента 1, причем меньшее основание конуса 8 и основание конуса 9 совмещены. Корпус 1 термопривода размещаетс во внутренней полости клапана 10.15 of the organ 5 by means of a lever 6 spring-loaded 7. The walls of the housing 2 are made in the form of two cones 8 and 9. The cone 8 is truncated, and the top of the cone 9 faces the flexible element 1, with the smaller base of the cone 8 and the base of the cone 9 aligned. The thermal actuator housing 1 is located in the internal cavity of the valve 10.

Термопривод работает следующим образом .Thermal actuator works as follows.

При использовании в качестве рабочего тела воды, термопривод отслеживает диапазон температур от О до +100°С. В рабочем положении, когда подаваема под давлением рабоча среда имеет промежуточную температуру 0°C t«100°C и протекает через открытый запорный орган 5, омыва корпус 2, рабочее тело (вода) находитс в жидком состо нии. В этом случае гибка мембрана 1 находитс в крайнем правом положении, а запорный орган 5 соответственно в открытом состо нии. При повышении температуры рабочей среды, котора протекает во внутренней полости клапана 10 выше температуры фазового превращени , жидкое рабочее тело в полости 3 превращаетс в парообразное состо ние, давление в корпусе 2 увеличиваетс , в результате чего мембрана 1 перемещаетс влево, воздейству на рычаг 6, а последний через шток 4 перемещает запорный орган 5 в закрытое положение (в крайнее правое положение), поступление рабочей среды, нагретой выше температуры фазового превращени жидкого рабочего тела в полости 3 прекращаетс . При Тюнижении температуры рабочее тело, наход щеес в корпусе 2 в парообразном состо нии, конденсируетс , превраща сь в жидкую фазу и сокращаетс в объеме, в результате чего давление в полости 3 падает и под действием пружины 7 запорный орган 5 перемещаетс в открытое положение. При понижении температуры рабочей среды ниже температуры фазового перехода «жидкость - твердое тело рабочее тело, заключенное в цолости 3, превращаетс в твердую фазу,, увеличива сь в объеме, перемещает гибкую мембрану влево , котора в свою очередь через рычаг 6 и щток 4 перемещает запорный орган 5 в закрытое положение. В данном случае осуществл етс второй рабочий ход запорного органа 5 при фазовом превращении рабочего тела «жидкость - твердое тело, что в свою очередь обуславливает ограничениеWhen using water as a working fluid, the thermal actuator tracks the temperature range from 0 to + 100 ° C. In the working position, when the working medium supplied under pressure has an intermediate temperature of 0 ° C t > 100 ° C and flows through the open shut-off member 5, washing the housing 2, the working fluid (water) is in a liquid state. In this case, the flexible membrane 1 is in the extreme right position, and the locking member 5, respectively, in the open state. When the temperature of the working medium, which flows in the inner cavity of the valve 10 above the phase transformation temperature, increases, the liquid working fluid in the cavity 3 becomes vaporized, the pressure in the housing 2 increases, causing the membrane 1 to move to the left, affecting the lever 6, and the latter, through the rod 4, moves the closure body 5 to the closed position (to the extreme right position), the flow of the working medium heated above the phase transformation temperature of the liquid working fluid in the cavity 3 is stopped. When the temperature decreases, the working fluid in the housing 2 in the vapor state condenses, turns into a liquid phase and shrinks in volume, as a result of which the pressure in the cavity 3 drops and under the action of the spring 7 the locking member 5 moves to the open position. When the temperature of the working medium drops below the temperature of the liquid-to-solid phase transition, the working medium enclosed in the cavity 3, turns into a solid phase, increasing in volume, moves the flexible membrane to the left, which in turn through the lever 6 and pinch 4 moves the locking body 5 in the closed position. In this case, the second working stroke of the locking organ 5 is carried out during the phase transformation of the working fluid "liquid - solid, which in turn causes a limitation

нижней границы температуры рабочей среды . При повышении температуры вследствие перехода рабочего, тела из твердого состо ни в жидкое с уменьщением объема запорный орган под действием пружины 7 возвращаетс в открытое положение.the lower limit of the temperature of the working environment. As the temperature rises due to the transfer of the working body from solid to liquid with a decrease in volume, the locking member returns to the open position under the action of the spring 7.

Выполнение стенок корпуса 1 в виде двух конусов 8 и 9, один из которых усечен, а вершина второго обращена в сторону гибкой мембраны 7 и совмещение меньшего основани первого конуса с основанием второго позвол ет уменьшить потери энергии на деформацию корпуса при температуре, соответствующей твердому фазовому состо нию рабочего тела, заключенного в корпусе . Уменьщение энергии, затрачиваемойMaking the walls of the housing 1 in the form of two cones 8 and 9, one of which is truncated, and the top of the second facing the flexible membrane 7 and the combination of the smaller base of the first cone with the base of the second reduces the energy losses due to the deformation of the housing at a temperature corresponding to the solid phase state working body enclosed in the body. Reduced energy expended

на деформацию корпуса существенно расшир ет функциональные возможности предложенного термопривода клапана за счет более полного использовани энергии фазового превращени рабочего тела.the deformation of the body significantly expands the functionality of the proposed valve thermal actuator by more fully utilizing the energy of the phase transformation of the working fluid.

Claims

1. USSR author's certificate number 567004, cl. F 16 K 31/02, 1977.

2. The patent of Germany No. 1450628, cl. 47 9i 15/14, 1964.